pb259 - Modern Optics and Photonics (Complete module description)

pb259 - Modern Optics and Photonics (Complete module description)

Original version English PDF download
Module label Modern Optics and Photonics
Module code pb259
Credit points 6.0 KP
Workload 180 h
(
Präsenzzeit: 56 Stunden Selbststudium: 124 Stunden
)
Institute directory Institute of Physics
Applicability of the module
  • Bachelor's Programme Biology (Bachelor) > Fachnahe Angebote Physik
  • Bachelor's Programme Business Administration and Law (Bachelor) > Fachnahe Angebote Physik
  • Bachelor's Programme Business Informatics (Bachelor) > Fachnahe Angebote Physik
  • Bachelor's Programme Chemistry (Bachelor) > Fachnahe Angebote Physik
  • Bachelor's Programme Comparative and European Law (Bachelor) > Fachnahe Angebote Physik
  • Bachelor's Programme Computing Science (Bachelor) > Fachnahe Angebote Physik
  • Bachelor's Programme Economics and Business Administration (Bachelor) > Fachnahe Angebote Physik
  • Bachelor's Programme Education (Bachelor) > Fachnahe Angebote Physik
  • Bachelor's Programme Engineering Physics (Bachelor) > Fachnahe Angebote Physik
  • Bachelor's Programme Environmental Science (Bachelor) > Fachnahe Angebote Physik
  • Bachelor's Programme Intercultural Education and Counselling (Bachelor) > Fachnahe Angebote Physik
  • Bachelor's Programme Mathematics (Bachelor) > Fachnahe Angebote Physik
  • Bachelor's Programme Physics (Bachelor) > Fachnahe Angebote Physik
  • Bachelor's Programme Physics, Engineering and Medicine (Bachelor) > Fachnahe Angebote Physik
  • Bachelor's Programme Social Studies (Bachelor) > Fachnahe Angebote Physik
  • Bachelor's Programme Sustainability Economics (Bachelor) > Fachnahe Angebote Physik
  • Dual-Subject Bachelor's Programme Art and Media (Bachelor) > Fachnahe Angebote Physik
  • Dual-Subject Bachelor's Programme Biology (Bachelor) > Fachnahe Angebote Physik
  • Dual-Subject Bachelor's Programme Chemistry (Bachelor) > Fachnahe Angebote Physik
  • Dual-Subject Bachelor's Programme Computing Science (Bachelor) > Fachnahe Angebote Physik
  • Dual-Subject Bachelor's Programme Dutch Linguistics and Literary Studies (Bachelor) > Fachnahe Angebote Physik
  • Dual-Subject Bachelor's Programme Economic Education (Bachelor) > Fachnahe Angebote Physik
  • Dual-Subject Bachelor's Programme Economics and Business Administration (Bachelor) > Fachnahe Angebote Physik
  • Dual-Subject Bachelor's Programme Education (Bachelor) > Fachnahe Angebote Physik
  • Dual-Subject Bachelor's Programme Elementary Mathematics (Bachelor) > Fachnahe Angebote Physik
  • Dual-Subject Bachelor's Programme English Studies (Bachelor) > Fachnahe Angebote Physik
  • Dual-Subject Bachelor's Programme Gender Studies (Bachelor) > Fachnahe Angebote Physik
  • Dual-Subject Bachelor's Programme General Education (Bachelor) > Fachnahe Angebote Physik
  • Dual-Subject Bachelor's Programme German Studies (Bachelor) > Fachnahe Angebote Physik
  • Dual-Subject Bachelor's Programme History (Bachelor) > Fachnahe Angebote Physik
  • Dual-subject bachelor's programme Low German (Bachelor) > Fachnahe Angebote Physik
  • Dual-Subject Bachelor's Programme Material Culture: Textiles (Bachelor) > Fachnahe Angebote Physik
  • Dual-Subject Bachelor's Programme Mathematics (Bachelor) > Fachnahe Angebote Physik
  • Dual-Subject Bachelor's Programme Music (Bachelor) > Fachnahe Angebote Physik
  • Dual-Subject Bachelor's Programme Philosophy / Values and Norms (Bachelor) > Fachnahe Angebote Physik
  • Dual-Subject Bachelor's Programme Physics (Bachelor) > Fachnahe Angebote Physik
  • Dual-Subject Bachelor's Programme Politics-Economics (Bachelor) > Fachnahe Angebote Physik
  • Dual-Subject Bachelor's Programme Protestant Theology and Religious Education (Bachelor) > Fachnahe Angebote Physik
  • Dual-Subject Bachelor's Programme Slavic Studies (Bachelor) > Fachnahe Angebote Physik
  • Dual-Subject Bachelor's Programme Social Studies (Bachelor) > Fachnahe Angebote Physik
  • Dual-Subject Bachelor's Programme Special Needs Education (Bachelor) > Fachnahe Angebote Physik
  • Dual-Subject Bachelor's Programme Sport Science (Bachelor) > Fachnahe Angebote Physik
  • Dual-Subject Bachelor's Programme Technology (Bachelor) > Fachnahe Angebote Physik
  • Fach-Bachelor Pädagogisches Handeln in der Migrationsgesellschaft (Bachelor) > Fachnahe Angebote Physik
Responsible persons
  • Lienau, Christoph (module responsibility)
  • Lienau, Christoph (authorised to take exams)
  • Schneider, Christian (authorised to take exams)
Prerequisites
Experimentalphysik I bis V
Skills to be acquired in this module
Vermittlung von vertieften Kenntnissen im Bereich der Photonik und Vorbereitung auf eine Bachelor-Arbeit in diesem Gebiet. Erwerb von Fertigkeiten zur selbständigen Vertiefung von Wissen im Bereich Photonik sowie zur Konzeption fortgeschrittener Experimente zur Klärung physikalischer Fragestellungen. Erwerb von Kompetenzen zur wissenschaftlichen Analyse komplexer Sachverhalte und zur selbstständigen Einordnung neuer Forschungsergebnisse sowie zur gesellschaftspolitischen Einordnung der Konsequenzen von physikalischer Forschung.
Module contents
o Licht und Materie (Grundlagen der Elektrodynamik, Maxwell Gleichungen, Materie Gleichungen) o Fourier Repräsentationen (Summen & Integrale, Lineare Sys-teme, Faltung) o Optische Medien (Dispersion, Absorption, Pulspropagation, Dis-persive Beiträge) o Ebene Wellen an Grenzflächen (Fresnelgleichungen, Reflexion, Brechung, Evaneszente Wellen) o Spiegel und Strahlteiler (Matrixformalismus, Strahlteiler, Resonatoren, Interferometer) o Geometrische Optik (paraxiale Strahlenoptik, ABCD Matrizen, Resonatortypen, Abbildungssysteme) o Wellenoptik (paraxiale Wellenoptik, Gauß’sche Strahlen, Skalare Beugungstheorie, Fresnel- und Fraunhofer Beugung) o Kohärenz (Korrelationsfunktion, Kohärenzinterferometrie) o Photonenoptik (Eigenschaften einzelner Photonen, Statistik von Photonenflüssen) o Polarisationsoptik (Polarisationszustände, Jones und Stokes Formalismus, anisotrope Materialien) o Fourier Optik (Holographie, Bildverarbeitung im reziproken Raum, Tomographie) o Photonische Kristalle (Schichtmedien, 2- und 3-dimensionale Kristalle, Blochmoden, Dispersion) o Wellenleiteroptik (Moden, Dispersionsrelation, Feldverteilungen) o Faseroptik (Stufen und Gradientenindexfasern, Dispersion und Dämpfung)
Recommended reading
1. B. E. A. Saleh, M. C. Teich: Grundlagen der Photonik. Wiley-VCH, Weinheim, BIS 2. R. Menzel: Photonics. Springer, Berlin, BIS 3. D. Meschede: Optics, Light and Lasers. Wiley-VCH, Weinheim, BIS 4. G. A. Reider: Photonik. Springer, Berlin, BIS 5. H. Fouckhardt: Photonik. Teubner, Stuttgart, BIS
Links
Languages of instruction
Duration (semesters) 1 Semester
Module frequency Sommersemester
Module capacity unlimited
Type of course Comment SWS Frequency Workload of compulsory attendance
Lecture -- 0
Exercises 2 SuSe or WiSe 28
Total module attendance time 28 h
Examination Prüfungszeiten Type of examination
Final exam of module
KL